DE248408C

DE248408C -

Info

Publication number: DE248408C
Application number: DENDAT248408D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

M 24840a

KLASSE ArTh. ^«GaUPPE

CARL PRÖTT in HAGEN i.W.

der Welle mitdreht.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Dezember 1910 ab.

Bei den bekannten Hubscheibengetrieben stützt sich die Hubscheibe auf Schildzapfen der Welle, und die unter Druck stehenden Zylinder wirken stets auf den einen Zapfen, während die nicht unter Druck stehenden auf den anderen wirken.

Daraus ergibt sich, daß der eine Zapfen stets sehr stark beansprucht ist und dadurch auch die Welle stark auf Biegung beansprucht

ίο wird.

Ein weiterer sehr großer Übelstand besteht darin, daß in beiden Totpunktlagen jedes Kolbens der Druckmittelpunkt der unter Druck stehenden Kolben von der einen auf die andere Seite der Achse der Schildzapfen überspringt und infolgedessen die sich auf die Zapfen stützende Hubscheibe fortwährend hin und her gezerrt wird. Dadurch entsteht außer einem sehr störenden Klappern in den Kugellagern und allen zur Verstellung der Scheibe dienenden Teilen ein großer Verschleiß.

Das Überspringen des Druckmittelpunktes von der einen auf die andere Seite der Schildzapfenachse rührt davon her, daß in der Nähe der Totpunktlagen, die bei allen Zylindern eintreten, wenn die Achse derselben in die rechtwinklig zur Achse der Schildzapfen stehende und durch die Wellenachse gehende Ebene kommt, Druck wechsel in den den Totpunkt überschreitenden Zylindern einrtitt, so daß die Anzahl der unter Druck stehenden Zylinder bei ungerader Zylinderzahl wechselt. Die dadurch bedingte Druckmittelpunktsverschiebung ist in Fig. 5, die in doppelter 35

40

45

Größe wie die anderen Figuren gezeichnet ist, graphisch ermittelt. Es bezeichnet darin A die senkrecht zur Bildfläche stehende Achse der Maschinen welle, B-C die Achse der Schildzapfen und ι bis 7 die Mitten der angenommenen sieben Zylinder. Hierbei steht Zylinder ι in der Totpunktlage, es findet also in ihm Druckwechsel statt, während die Zylinder 2, 3 und 4 unter Druck und die Zylinder 5, 6 und 7 nicht unter Druck stehen.

Kurz vor dem Totpunkte stehen also nur die Zylinder 2, 3 und 4 unter Druck und der Druckmittelpunkt liegt bei m, also rechts von der Achse B-C, während kurz nach dem Totpunkte die Zylinder 1 bis 4 unter Druck stehen und der Druckmittelpunkt bei m', also links von der Achse B-C liegt.

Bei kleinerer, aber ungerader Anzahl der Zylinder verschieben sich die Druckmittelpunkte noch weiter, und bei gerader Anzahl wiederum weiter als bei ungerader.

Man ist also bei den bis jetzt bekannten Maschinen gezwungen, eine möglichst große und ungerade Anzahl Zylinder zu nehmen, wodurch allerdings die geschilderten Übelstände vermindert, jedoch nicht beseitigt werden können. Die Herstellungskosten werden aber erhöht, auch fallen bei kleinen Leistungen und hohen Drucken die Zylinder- bzw. Kolbenabrnessungen sehr gering aus.

Diesen Übelständen soll auf folgende Weise abgeholfen werden.

Die neue Hubscheibe steht an ihrer den Zylindern zugewandten Seite schräg zur Welle

55

60

und zu den Zylindern, und zwar für unveränderlichen Kolbenhub stets in demselben Winkel, während dieser bei verstellbarem Kolbenhub verändert werden kann. Die entgegengesetzte Seite steht in beiden Fällen stets rechtwinklig zur Achse und stützt sich mittels Kugellagers auf das Gehäuse. Ein Ring mit den Lagern für die kugelförmigen Schubstangenköpfe stützt sich mittels eines Kugellagers auf die schräge Fläche der Scheibe, so daß die Lagerung ganz unabhängig von der Welle wird und die Schildzapfen derselben fortfallen können.

Eine derartige Hubscheibe nebst Lagerring für die Schubstangenköpfe und Cardangelenk ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Soll der Hub der Maschine stets derselbe sein, so kann die Hubscheibe α mit der schrägen und geraden Seite aus einem Stück bestehen, wie in Fig. 1 dargestellt; soll der Hub aber verstellbar sein, so besteht sie aus zwei Teilen α und a¹, wie in Fig. 2 dargestellt.

In dem unteren Teil α (Fig. 2) ist eine zylindrische Mulde, die an den Enden durch rechtwinklig zu ihr stehende Stirnflächen abgeschlossen ist und auf die sich der obere Teil a¹ stützt, eingedreht. Der Halbmesser der Mulde, nachdem auch die untere Seite des Oberteiles a¹ abgedreht ist, schneidet die Achse der Welle b in der Ebene der Mittelpunkte der Kugelköpfe der Schubstangen bei c. In diesem Punkte kann durch den kegelförmig erhöhten Teil von a¹ und durch die Welle b ein kleiner Zapfen durchgesteckt werden, der aber nur in einem dieser Teile festzusitzen braucht und im anderen Spielraum haben kann, da er nicht zum Tragen, sondern nur dazu dienen soll, ein zufälliges Auseinanderfallen der Teile, z. B. während des Stillstandes, zu verhindern. Die Kraftübertragung von der Welle b her erfolgt durch den unteren zylindrischen Teil des Oberteiles a¹, der einen Teil eines erweiterten Zapfens bildet und sich auf die Mulde von α stützt und beim Drehen um c als ideellen Drehpunkt schwingt, ohne sich darauf zu stützen.

Durch diese Art der Unterstützung des Teiles a¹ der Hubscheibe in der breiten Mulde des Teiles α derselben statt an Schildzapfen von verhältnismäßig kleinem Durchmesser wird erreicht, daß auch bei sehr weitem Überspringen des Druckmittelpunktes von der einen auf die andere Seite der Achse e die Druckmittellinie die Stützflächen fast rechtwinklig schneidet und das so schädliche öftere Hin- und Herbewegen der Hubscheibe vollständig vermieden wird.

Die Scheibe a¹ paßt mit ihren unteren seitlichen Stirnflächen zwischen die Stirnflächen der Mulde der Scheibe a, so daß sie, wenn sich diese dreht, was durch Mitnehmerzapfen d an der Welle b oder auf andere Weise bewirkt wird, sich mitdreht.

Statt die untere zylindrische Fläche der Scheibe a¹ und die der Mulde der Scheibe a von der einen bis zur anderen Stirnfläche nach demselben Halbmesser zu drehen, können sie auch, wenn wegen des Überspringens des Druckmittelpunktes eine so große Breite der Mulde nicht erforderlich ist, sondern nur in der Mitte, wegen Lagerung des Kugellagerringes auf der Scheibe a¹, an den Enden nach einem kleineren Halbmesser gedreht werden, wobei die Scheibe α einen kleineren Durchmesser erhalten kann. Es braucht dann natürlich der mittlere Teil mit dem größeren Halbmesser sich in der Mulde nicht zu stützen, sondern kann hier Spielraum haben, auch kann dann der mittlere Teil kalottenartig gestaltet sein.

Die Verstellung der Scheibe a¹ und damit die Veränderung des Hubes der Maschine kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. durch eine in der hohlen Welle sich bewegende Zahnstange β (Fig. 2 und 4), die in ein Zahnrad f eingreift, dessen verzahnte Welle, wie in Fig. 4 angedeutet, in der Mulde der Scheibe gelagert ist und in eine Verzahnung der Scheibe a¹ eingreift.

Fig. 3 zeigt den Ring mit den Lagern für die Schubstangenköpfe und dem Cardangelenk.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Hubscheibe für Hubscheibengetriebe, bei denen zwischen die Hubscheibe und die Schubstangen eine zweite Scheibe eingeschaltet ist, die sich nicht mit der Welle mitdreht, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg zur Welle stehende Fläche der Scheibe (a) mit einer rechtwinklig zur Welle stehenden Fläche verbunden ist, die sich auf ein Stützlager im Gehäuse stützt, so daß die Lagerung der Scheibe von der Welle unabhängig ist und diese entlastet wird.

2. Hubscheibe nach Anspruch 1 für veränderlichen Hub, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe zweiteilig ausgeführt ist und der den Zylindern zugewandte verstellbare Teil in einer zylindrischen Mulde des anderen gelagert ist, um das Überspringen des Druckmittelpunktes von der einen auf die andere Seite der Schwingungsachse unschädlich zu machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.